DNA 甲基化作为表观遗传学的关键组成，是一种可遗传的化学修饰，它在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着不可或缺的作用，使其成为当前研究的热点领域之一。
DNA 甲基化是最早被发现且研究最为深入的表观遗传调控机制之一。在广义上，DNA 甲基化指的是在 DNA 甲基转移酶（DNMT）的催化作用下，以 S - 腺苷甲硫氨酸（SAM）作为甲基供体，特定碱基通过共价键结合获得甲基基团。这种修饰主要发生在胞嘧啶的 C - 5 位、腺嘌呤的 N - 6 位及鸟嘌呤的 N - 7 位等位点。
通常研究中所涉及的 DNA 甲基化是指 CpG 二核苷酸中胞嘧啶上第 5 位碳原子的甲基化过程，产物称为 5 - 甲基胞嘧啶（5 - mC），是真核生物 DNA 甲基化的主要形式，也是哺乳动物 DNA 甲基化的唯一形式。DNA 甲基化作为一种相对稳定的修饰状态，在 DNA 甲基转移酶的作用下，可随 DNA 复制过程遗传给新生的子代 DNA，是一种重要的表观遗传机制。
脊椎动物基因的甲基化状态分为三种：持续的低甲基化状态，如管家基因；去甲基化状态，如发育阶段中的一些基因；高度甲基化状态，如女性的一条失活的 X 染色体。随着高通量测序技术的发展，我们能够从全基因组水平来分析 5’ 甲基胞嘧啶及组蛋白修饰等事件，发现了许多传统基因组学研究所不能发现的东西。
DNA 甲基化修饰类型与检测技术
一、DNA 甲基化修饰类型
DNA 甲基化作为一种关键的表观遗传修饰，在生物体的遗传调控中扮演着重要角色。以下是几种主要的 DNA 甲基化修饰类型：
（一）5 - 甲基胞嘧啶（5 - methylcytosine，5mC）
5mC 是表观遗传领域中极为重要的修饰类型，在植物、动物等真核生物的基因组中广泛存在，因此被誉为“第五碱基”。在 DNA 甲基转移酶（DNMT）的催化作用下，以 S - 腺苷甲硫氨酸（SAM）作为甲基供体，胞嘧啶的 C - 5 位通过共价键结合获得一个甲基基团，形成 5 - 甲基胞嘧啶。这种修饰对于基因表达调控、染色质结构维持以及基因组稳定性等方面具有重要意义。
（二）5 - 羟甲基胞嘧啶（5 - hydroxymethylcytosine，5hmC）
5hmC 是近年来新发现的一种修饰碱基，被称为哺乳动物的“第六碱基”。它是由 5mC 在 TET 酶（ten - eleven translocation enzyme）的催化作用下进一步氧化生成的。与 5mC 相比，5hmC 在基因表达调控中具有独特的功能，通常与基因激活相关。5hmC 在胚胎发育、神经系统发育以及癌症发生等过程中发挥着重要作用，其分布和水平的变化与多种疾病密切相关。
（三）N6 - 甲基腺嘌呤（N6 - methyladenine，6mA）
6mA 在细菌、藻类及动植物基因组中均有存在。在细菌中，6mA 作为一种重要的表观遗传标记，参与 DNA 复制、转录调控以及基因组防御机制等。在真核生物中，6mA 的功能研究相对较少，但近年来的研究表明，6mA 在基因表达调控、染色质结构修饰以及胚胎发育等过程中也具有一定的作用，尤其在某些低等真核生物中，如嗜热四膜虫等，6mA 的修饰水平较高，对基因表达具有显著影响。
二、DNA 甲基化检测技术发展史
DNA 甲基化检测技术的发展历程反映了科学研究的不断深入和技术的持续创新：
（一）亚硫酸盐测序法（Bisulfite Sequencing，BS）
1992 年，亚硫酸盐测序法确立了其作为 DNA 甲基化检测金标准的地位。该方法通过亚硫酸盐处理 DNA，使未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶保持不变。随后进行 PCR 扩增和测序分析，根据测序结果中的 C / T 变化来确定 DNA 的甲基化状态。在二代测序技术出现之前，焦磷酸测序法常用于对特定位点的 DNA 甲基化进行检测，尽管其通量较低，但在位点特异性分析方面具有较高的准确性。
（二）基于抗体富集方法的检测技术
2005 年，随着高通量测序技术的逐渐兴起，基于抗体富集方法的甲基化检测技术如 MeDIP - seq（Methylated DNA Immunoprecipitation combined with high - throughput sequencing）和经典的 RRBS（Reduced Representation Bisulfite Sequencing）应运而生。MeDIP - seq 利用特异性结合甲基化 DNA 的抗体对基因组中的甲基化区域进行富集，然后进行高通量测序，能够提供全基因组范围内的甲基化信息，但其分辨率相对较低，主要检测高甲基化区域。RRBS 则结合了亚硫酸盐测序和限制性内切酶 digestion 的方法，对基因组中 CpG 富集区域进行富集和测序，具有较高的分辨率和覆盖度，适用于研究启动子区域等特定基因组区域的甲基化状态。
（三）全基因组甲基化检测技术的成熟
2009 年，全基因组甲基化检测技术开始崭露头角，但当时的测序技术尚未完全成熟，大多数研究仍基于 MeDIP 等富集方法。随着测序技术的不断进步，特别是 2010 年 HiSeq 2000 测序仪的出现，基于亚硫酸盐金标准方法的 WGBS（Whole Genome Bisulfite Sequencing）和改进的 RRBS 技术得到了进一步发展。WGBS 能够提供单碱基分辨率的全基因组甲基化图谱，但其高成本和大数据分析需求限制了其广泛应用。为了降低成本并提高检测效率，RRBS 技术在样本用量、测序成本和数据分析等方面进行了优化，成为研究者在全基因组范围内进行甲基化分析的重要选择之一。
（四）目前主流的 DNA 甲基化检测技术
目前，在 DNA 甲基化检测领域，RRBS、WGBS 和 Illumina 的 850K 芯片等技术已成为主流。RRBS 以其相对较低的成本和较高的覆盖度，在研究特定基因组区域的甲基化方面具有优势；WGBS 则提供了最全面、精确的全基因组甲基化信息，适用于对甲基化进行精细分析的研究项目；而 Illumina 的 850K 芯片通过微阵列技术，能够同时检测数十万个 CpG 位点的甲基化状态，具有高通量、低成本和数据易于分析等特点，广泛应用于大规模的流行病学研究和临床样本的甲基化分析。这些技术各具特色，为 DNA 甲基化研究提供了多样化的选择。
三、DNA 甲基化检测的技术趋势
随着生物技术的不断发展，DNA 甲基化检测技术呈现出以下趋势：
（一）单碱基分辨率的亚硫酸盐测序
单碱基分辨率的亚硫酸盐测序技术仍然是 DNA 甲基化检测的金标准。通过该技术，可以精确地确定每一个 CpG 位点的甲基化状态，为深入了解基因组的甲基化修饰提供了最详细的信息。随着测序成本的降低和测序通量的提高，该技术的应用范围不断扩大，有望在未来的 DNA 甲基化研究中发挥更加重要的作用。
（二）结合高通量测序（NGS）进行全基因组范围的检测
高通量测序技术的快速发展使得全基因组范围内的 DNA 甲基化检测成为可能。通过将亚硫酸盐处理与高通量测序相结合，研究者能够在整个基因组范围内全面、系统地分析 DNA 甲基化模式。这不仅有助于发现新的甲基化位点和甲基化修饰模式，还能够揭示 DNA 甲基化与基因表达、疾病发生发展之间的复杂关系，为表观遗传学研究提供更广阔的视野和更深入的见解。
（三）更广泛的样本来源，物种、类型
DNA 甲基化检测技术正朝着更广泛的样本来源方向发展。目前，该技术已不仅限于对常见的组织样本和细胞系进行分析，还扩展到了各种复杂的生物样本，如血液、唾液、尿液、粪便等体液样本，以及单细胞、微量组织等特殊样本。此外，可用于检测的物种范围也在不断扩大，涵盖了从细菌、植物到各种动物的多种生物类型。这使得 DNA 甲基化研究能够在更多样化的生物系统和疾病模型中开展，为探索生物多样性和疾病发生发展的分子机制提供了有力支持。
（四）更少的样本量需求
随着检测技术的不断优化，DNA 甲基化检测所需的样本量逐渐减少。这对于获取珍贵或难以收集的样本（如临床活检样本、古生物样本等）具有重要意义。通过减少样本量需求，更多的研究能够在有限的样本资源下进行，提高了研究的可行性和效率，同时也降低了对样本收集和处理的要求，拓宽了 DNA 甲基化检测的应用范围。
（五）更高质量的数据
为了满足日益增长的科研和临床需求，DNA 甲基化检测技术正致力于生成更高质量的数据。这包括提高测序的准确性和可靠性、降低背景噪音、优化数据分析算法等方面。更高质量的数据有助于提高甲基化检测的灵敏度和特异性，减少假阳性结果和假阴性结果的出现，从而为后续的研究和应用提供更准确、可靠的依据，推动 DNA 甲基化研究向更深层次发展。
（六）更经济的成本
降低检测成本是 DNA 甲基化技术发展的重要趋势之一。通过技术改进、试剂优化以及自动化程度的提高，检测成本得到了有效控制。这使得 DNA 甲基化检测能够应用于更大规模的研究项目和临床实践中，促进了表观遗传学研究的普及和推广，也为个性化医疗和精准医学的发展提供了有力保障。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| 甲基化检测样本前处理试剂盒 | abs60668-50T | 50T |
| Extraction-free One-Step RT-qPCR Kit（SYBR Green） | UA079018-1000T | 1000T |
| Extraction-free One-Step RT-qPCR Kit（Probe） | UA079019-100T | 100T |
| Extraction-free One-Step RT-qPCR Kit（Probe） | UA079019-1000T | 1000T |
